“美麗發現”之路——記青年化學家戈鈞

“美麗發現”之路——記青年化學家戈鈞 “美麗發現”之路——記青年化學家戈鈞2018-04-08 17:48:48 來源: 新華網戈鈞,青年化學家,以其非凡的想象與探索,創造性地找到了提高細胞外酶的活性和穩定性的新方法,其研究成果將有力地促進生物催化和醫學檢測等領域的發展。  不久前,經多位國際頂級專家評審,戈鈞成為清華大學化工係的長聘副教授。  “美麗的發現”:或能改變世界  6年前,29歲的美國斯坦福大學博士後戈鈞,産生了一個大膽的設想,並付諸實施:選擇一種酶,加入銅離子,混合後放入水溶液中。  幾天後,戈鈞發現,試驗瓶底部有些異樣沉淀物。在電鏡下仔細觀察後,他驚呆了:一朵朵灰白色的“牡丹”盛開,在微觀世界裏顯得無比美麗。  戈鈞立刻將這個“美麗的發現”告訴導師理查德·傑爾教授。傑爾教授十分興奮:“你可能發現了一種物質存在的新形式。”(新時代奮鬥者·圖文互動)(3)“美麗發現”之路——記青年化學家戈鈞  這是戈鈞在電鏡下發現的“牡丹”,實際上是無機晶體材料和酶的復合物(資料圖片)。新華社發  經過多次實驗,戈鈞發現,通過無機晶體的限域包埋,這些穿上了堅硬“外衣”的酶,穩定性比之前得到顯著提高,一些酶甚至獲得了比之前更好的活性。  酶是生物體代謝中各種生化反應的催化劑,是生命的重要基礎,但卻十分嬌氣,穩定性比較差,一旦離開生命體細胞微環境,極易失活。在無細胞的人工環境下如何讓酶穩定發揮作用,是困擾科學家多年的課題。  戈鈞將這個發現發表在《自然·納米技術》期刊上,引起國際研究者廣泛關注。麻省理工學院主辦的《技術評論》雜志公布2015年度35歲以下“世界傑出青年創新家”獲獎名單,戈鈞入選。  專家認為,戈鈞的研究向世界展示了如何採用簡便但有效的方法穩定酶分子,為酶催化劑在未來的醫藥化學品制備和醫學檢測等方面的應用提供了新途徑,他的發現或能改變世界。  探索不止:為酶尋找“鎧甲”  人類對于酶的研究,歷時一個多世紀。  1897年,德國化學家愛德華·比希納發現無細胞發酵,由此開創了體外酶催化的研究。  酶催化經百余年發展,廣泛應用于食品、飼料、制藥、醫療、紡織、日用品等行業中。但是,人類對酶的研究遠遠不夠。  比如,酶在細胞環境中能很好發揮作用,可一旦離開細胞就容易失活。如何採用化學方法模擬細胞的結構與微環境,提高人工環境中酶的穩定性?  “源于自然,高于自然。”戈鈞説,在電鏡下發現的“牡丹”,實際上是無機晶體材料和酶的復合物,“形象地説,就是給酶分子穿上衣服或鎧甲,這樣就可以抵抗外界不利的環境,如高溫、有機溶劑等導致天然酶失活的因素,使其穩定性得到提高。”  回國5年來,戈鈞帶領著學生們,孜孜不倦地從事著無機晶體包埋酶的研究。  “他比學生還勤奮,只要不出差,通常早上7點多就會來到實驗室,直到晚上10點左右才離開,天天如此。”博士生吳曉玲説。  “我的發現只是提供一種可行的新方法,仍不能包治百病,所以研究還得繼續,期望進一步拓展和應用。”戈鈞表示。  科研“任逍遙”:靈感與積累同樣重要  “科學需要天馬行空的想象。”戈鈞常常告訴弟子,做前沿科學探索,要嘗試從不同角度、在更大視野下去創造性思考問題。  “設想要大膽且創新,求證要縝密且嚴謹。”碩士生張原宇説,戈鈞總是鼓勵學生將兩個看似毫無關聯的東西結合到一起進行研究。  “腦洞再開大一點,天馬行空地去想。”博士生黎曉陽説,“他總是強調,靈感與長期的積累同樣重要。”  年僅35歲的戈鈞,已是酶催化領域有國際影響的知名科學家,也是國家優秀青年科學基金獲得者。但是,仍探索不止,攻堅不懈。  清華大學化學工程係領導和同事認為,戈鈞性格溫和,不事張揚;心無旁騖,扎實敬業,是新時代歸國知識青年的典型代表。 公告 [站內活動]【#1抽好抽滿】送禮囉!

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